Proctormodificado

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Proctormodificado

  1. 1. Uniiveerrssiidad Teeccnollógiicca Ceenttrroameerriiccana UNITEC Lauréate International Universities FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I PRACTICA DE: PROCTOR MODIFICADO CATEDRATICO: ING. PATRICK GUSTAVO MILLA ALUMNOS: Alex Urtecho 10421105 Andrés Urtecho 10321119 Hugo Gradiz Murillo 10641279 Jorge Espinoza 10551261 Miguel Flores Burgos 10541084 Semestre: II Periodo: I Tegucigalpa M.D.C. Honduras 12 de septiembre del 2009
  2. 2. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I RESUMEN Se tomo una muestra de suelo que pase Tamiz # 4 se le agrego agua hasta llegar al contenido requerido de acuerdo al porcentaje que fue previamente escogido. Luego se determino el peso del molde de Proctor más el embase y luego vierta la muestra húmeda de suelo en el molde. Cada capa (5 capas) debe ser compactada uniformemente por el martillo (moviendo por toda la paredes del molde) Proctor Modificado 56 veces antes que la siguiente capa sea vertida al molde. Utilizando un borde recto, recorte el exceso de suelo del molde; la parte superior del molde debe estar pareja con la parte superior del suelo compactado. Luego se procede a determine el peso del molde más el suelo compactado en el molde. Removemos la muestra del molde con la ayuda de un extractor de muestra (que tiene un aspecto de una gata hidráulica) y saca el cilindro de suelo compactado del molde. Se procede a partir la muestra por el centro para obtener una muetra del centro del suelo compactado luego se coloca en la latita es pesada. Con la muestra de suelo húmedo del cilindro de suelo compactado y determine el peso de la latita más el suelo húmedo. Coloque la latita de humedad con suelo húmedo en el horno hasta secarse a un peso seco. Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.
  3. 3. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I INTRODUCCIÓN Se denomina compactación de suelos al proceso mecánico por el cual se busca mejorar las características de resistencia, compresibilidad y esfuerzo deformación de los mismos. Este proceso implica una reducción más o menos rápida de los vacíos, como consecuencia de la cual en el suelo ocurren cambios de volúmenes de importancia, fundamentalmente ligados a pérdida de volumen de aire. En la actualidad existen muchos métodos para compactar, al menos teóricamente, en el laboratorio unas condiciones dadas de compactación de campo. Unos de lo cual cabe mencionar es “Prueba Proctor Modificado” el cual es creado al crearse también equipos compactadores más pesados que se usan en la pavimentación de carreteras y aeropuertos. Que consiste en determinar el peso por unidad de volumen de un suelo que ha sido compactado por un procedimiento definido para diferentes contenidos de humedad. Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.
  4. 4. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I ÍNDICE GENERAL Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Pág. Objetivos ................................................................................................................... 1 Capitulo I: Equipo de laboratorio ................................................................................ 2 Material de laboratorio............................................................................... 5 Capitulo II: Procedimiento .......................................................................................... 6 Capitulo III: Datos .................................................................................................... 11 Capitulo IV: Cálculos................................................................................................ 11 Resultados ................................................................................................................ 12 Recomendaciones ..................................................................................................... 14 Conclusiones ............................................................................................................. 15 Anexos...................................................................................................................... 16
  5. 5. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I ÍNDICE DE FIGURAS Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Pág. Figura 1 ...................................................................................................................... 3 Figura 2 ...................................................................................................................... 3 Figura 3 ...................................................................................................................... 3 Figura 4 ...................................................................................................................... 3 Figura 5 ...................................................................................................................... 3 Figura 6 ...................................................................................................................... 3 Figura 7 ...................................................................................................................... 4 Figura 8 ...................................................................................................................... 4 Figura 9 ...................................................................................................................... 4 Figura 10 .................................................................................................................... 4 Figura 11 .................................................................................................................... 4 Figura 12 .................................................................................................................... 4 Figura 13 .................................................................................................................... 5 Figura 14 .................................................................................................................... 5 Figura 15 .................................................................................................................... 5 Figura 16 .................................................................................................................... 5 Figura 17 .................................................................................................................... 5 Figura 18 .................................................................................................................... 6 Figura 19 .................................................................................................................... 6 Figura 20 .................................................................................................................... 6 Figura 21 .................................................................................................................... 6 Figura 22 .................................................................................................................... 6 Figura 23 .................................................................................................................... 7 Figura 24 .................................................................................................................... 7 Figura 25 .................................................................................................................... 7 Figura 26 .................................................................................................................... 7
  6. 6. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Figura 27 .................................................................................................................... 7 Figura 28 .................................................................................................................... 7 Figura 29 .................................................................................................................... 8 Figura 30 .................................................................................................................... 8 Figura 31 .................................................................................................................... 8 Figura 32 .................................................................................................................... 9 Figura 33 .................................................................................................................... 9 Figura 34 .................................................................................................................... 9 Figura 35 .................................................................................................................... 9 Figura 36 .................................................................................................................... 9 Figura 37 .................................................................................................................. 10 ÍNDICE DE TABLAS Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Pág. Tabla 1 ...................................................................................................................... 11 Tabla 2 ...................................................................................................................... 13 Tabla 3 ...................................................................................................................... 13 Tabla 4 ...................................................................................................................... 13 ÍNDICE DE ECUACIONES Pág. Ec.1 .......................................................................................................................... 11 Ec.2 .......................................................................................................................... 12 Ec.3 .......................................................................................................................... 12 Ec.4 .......................................................................................................................... 12
  7. 7. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 1 OBJETIVOS Determinar el peso volumétrico seco máximo (d máx) que pueda alcanzar un material, así como la humedad óptima (W ópt.) a que deberá hacerse la compactación .
  8. 8. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 2 EQUIPO DE LABORATORIO  Un molde de compactación. Constituido por un cilindro metálico de 4” de diámetro interior por 4 ½ de altura y una extensión de 2 ½ “de altura y de 4” de diámetro interior. Serie UNITEC (TD23-076, 072, 074,075).  Un pistón o martillo y su guía de 45 cms de caída y 4.54 kg de peso.  Una regla metálica con arista cortante de 25 cm de largo.  Balanza de 29 Kg de capacidad y 1.0 gr. de sensibilidad, marca OHAUS.  Balanza de 500 gr. de capacidad y 0.01 gr., de sensibilidad.  Horno, Marca QL, Modelo 30GC Lab. Oven.  Charolas metálicas.  Probetas graduadas de 500 cm3.  Extractor de muestras.  Tara para determinar humedad  Pala y Carreta de mano..  Martillo de Hule.  Tamiz #4 ASTM
  9. 9. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Horno Marca QL Bandeja Metálica Un Pisón Metálico Barra de Acero Probetas Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 3 EQUIPO DE LABORATORIO Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Pala Cilindro Metalico
  10. 10. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Figura. 7 Figura. 8 Figura. 9 Figura. 10 Figura. 11 Figura. 12 Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 4 Balanza de 29 Kg Espátula Brocha de Mano Cucharon Metálico Tamiz #4 Martillo de Hule Balanza de 500 gr
  11. 11. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Figura. 13 Figura. 14 Carreta para transportar el material Balde metálico Figura. 15 Figura. 16 Extractor Charola metálica de muestras Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 5 MATERIAL DE LABORATORIO Figura 17 Zona de estudio
  12. 12. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 6 PROCEDIMIENTO Paso 1: Se obtiene por cuarteo una muestra representativa, previamente secada al sol y que según el método a usarse puede ser de 3, 7, 5 y 12 kilogramos. Figura. 18 Figura. 19 Paso 2: Se pesaron los cilindros y las latitas para las muestras de suelo. Figura. 20 Figura. 21 Paso 3: Se llenaron las provetas con agua según el porcentaje con cual se trabaja. Figura. 22
  13. 13. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Paso 4: Se tamizo la muestra de suelo con el tamiz #4 eliminando toda agente organico. Figura. 23 Figura. 24 Paso 5: Se virtio el suelo que paso por el tamiz #4 en la balanza para obtener un peso de 3000Kg. Figura. 25 Figura. 26 Paso 6: Se coloco la muetra de suelo pesada en la bandeja de alumino, se satura el suelo con el porcentaje de humedad deseado. Se amazo el suelo con el agua. Figura. 27 Figura. 28 Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 7
  14. 14. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Paso 7: La muestra preparada se coloca en el molde cilíndrico en tres (3) capas, llenándose en cada capa aproximadamente 1/3 de su altura y se compacta cada capa de la forma siguiente: Se coloca el pistón de compactar con su guía, dentro del molde; se eleva el pistón (2.5 Kilogramos) hasta que alcance la parte superior y se suelta permitiendo que tenga una caída libre de 30 centímetros. se cambia de posición la guía, se levanta y se deja caer nuevamente el pistón. Se repite el procedimiento cambiando de lugar la guía de manera que con 25 golpes se cubra la superficie. Esta operación de compactación se repite en las tres capas del material. Figura. 29 Figura. 30 Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 8 Figura 31 Paso 8: Se limpia exteriormente el cilindro y se pesa con la muestra compactada anotando su peso. (Peso del material + cilindro).
  15. 15. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 9 Figura 32 Paso 9: Se extrajo la muetra de suelo con la ayuda del extractor de muestras y se enraza con la ayuda de una espatula. Se procedio a partir la muestra por el centro para obtener una muetra del centro del suelo compactado luego se coloca en la latita es pesada. Figura. 33 Figura. 34 Figura. 35 Figura. 36
  16. 16. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 10 Paso 10: Se coloca la muestra al horno y se deja secar. Figura 37 Paso 11: Repita los pasos del 1 al 10 con los porcentajes de humedad deseados hasta obtener un número de resultados que permitan trazar una curva cuya cúspide corresponderá a la máxima densidad para una humedad óptima
  17. 17. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 11 DATOS Tabla 1 No. Ensayo 1 2 3 4 % Humedad 6% 8% 10% 12% No. Cilindro 1 2 3 4 Peso de Cilindro 6544 6562 6552 6533 Peso Suelo Húmedo + Cilindro (gram) 10889 10944 10949 10800 No. Lata 11 13 87 80 Peso Lata (gram) 15.18 15.13 15.3 15.21 Peso Lata + Suelo Húmedo (gram) 48 40.6 41.7 45.3 Peso Lata + Suelo Seco (gram) 44.15 37.36 37.74 40.42 Peso de Suelo Húmedo (gram) 4345 4382 4397 4267 Contenido Humedad 13.29% 14.57% 17.65% 19.36% Mezcla de Humedad 300 400 500 600 CALCULOS Peso Volumétrico Húmedo Ecuación 1 Donde: h = Peso volumétrico húmedo. Wm = Peso de la muestra compactada. We = Peso del molde cilíndrico Vc = Volumen del cilindro Wme = Peso de muestra compactada + Peso del Cilindro
  18. 18. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Ss Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 12 Contenido Humedad (%) % = (Ww/Ws)*100 Ecuación 2 Donde: Ww = Peso del agua Ws = Peso del suelo Peso volumétrico seco. Ecuación 3 Donde: d = Peso volumétrico seco. W = Contenido de humedad al tanto por uno. Peso volumétrico de la curva de Saturación ( dz). γω 1 γ WSs dz + = Ecuación 4 Donde: dz = Peso volumétrico del suelo saturado. Ss = Peso específico de los sólidos. w = Peso específico del agua.
  19. 19. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I 4.68 4.66 4.64 4.62 4.6 4.58 4.56 4.54 4.52 Curva de Compactación Peso seco máximo de 4.66, con humedad optima de 17.65 % Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 13 RESULTADOS Tabla 2 No. Ensayo 1 2 3 4 Peso Suelo Compactado + Peso Cilindro (Wme) 10889 10944 10949 10800 Peso Cilindro (We) 6544 6562 6552 6533 Volumen de Cilindro (cm3) 943.3 943.3 943.3 943.3 Peso volumétrico Húmedo (gh) 4.606169829 4.64539383 4.66129545 4.5234814 Contenido de humedad al tanto por uno (W) 0.001328961 0.00145749 0.00176471 0.00193574 Peso Volumétrico Seco (gd) 4.600056534 4.638633069 4.65308413 4.51474203 Peso Especifico de Suelo (SS) 2.43 2.43 2.43 2.43 Peso Especifico del Agua (gw) (g/cm3) 1 1 1 1 Peso Volumétrico del Suelo Saturado (gdz) 2.422177879 2.421424041 2.41962408 2.41862317 Tabla 3 % de Humedad CONTENIDO DE HUMEDAD (%) DENSIDAD SECA (PESO VOLUMETRICO SECO) 6 % 13.29% 4.60616983 8 % 14.57% 4.64539383 10 % 17.65% 4.66129545 12 % 19.36% 4.5234814 Tabla 4 4.5 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% Densidad Seca Contenido de Humedad (%) Densidad seca v/s Contenido de humedad (%)
  20. 20. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 14 RECOMENDACIONES.  No es necesario utilizar gran cantidad de agua para la compactación del suelo en estudio.  Las condiciones climáticas afectan la humedad del suelo, en lugares desérticos aumentar en 6% el contenido de humedad en el suelo.  Según la clasificación del suelo determina el procedimiento de compactado.
  21. 21. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 15 CONCLUCIONES  El peso volumétrico seco máximo es de 1.88 y se alcanza con un porcentaje de humedad optima de 15.38%.  Es importante conocer la humedad óptima de un suelo en relación a su peso volumétrico seco máximo, para saber si tenemos que agregarle agua o reducir la cantidad de agua en el suelo.
  22. 22. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO I Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza. Página 16 ANEXOS Especificaciones para el ensaye Proctor Modificado (basadas en la norma 698-91 de la ASTM) Método A B C D Diámetro del molde (cm.) 10.16 15.24 10.16 15.24 Volumen del molde (cm3) 943.3 2124.0 943.3 2124.0 Peso de martillo o pisón (Kg.) 4.54 4.54 4.54 4.54 Altura de caída del martillo (cm.) 45.7 45.7 45.7 45.7 Numero de golpes del pisón por cada capa 25 56 25 56 Numero de Capas de compactación 5 5 5 5 Energía de Compactación (Kg.*cm./cm3) 16.49 16.42 16.49 16.42 Suelo por usarse Pasa por 100% tamiz No.4 100% tamiz 3/8” El 20% retiene No.4 Pasa 100 tamiz ¾” Método Peso de Muestra A 3 Kg. B 7 Kg. C 5 Kg. D 12 Kg.

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